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O+P Fluidtechnik 9/2016

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O+P Fluidtechnik 09/2016

PANAMAKANAL Die neuen

PANAMAKANAL Die neuen Schleusen besitzen je drei Schleusenkammern. Jede der Schleusenkammern ist mit jeweils drei Wassersparbecken verbunden und wird mit Wasser aus dem Gatunsee im Landesinneren versorgt. Fährt ein Schiff beispielsweise vom atlantischen Ozean in die neue Schleuse, so wird es als erstes von einem Schlepper in die untere Schleusenkammer geschleppt. Sobald das äußere Schleusentor geschlossen ist, wird diese Schleusenkammer aus den drei zugehörigen Wassersparbecken mittels Schwerkraft mit Wasser befüllt. Der Wasserstand der mittleren Schleusenkammer wird danach von ihrem Höchststand abgesenkt, bis der Ausgleich zwischen der mittleren und unteren Kammer erreicht ist. Die drei Wassersparbecken fassen zusammen ca. 60 % des Wasservolumens der zugehörigen Schleusenkammer. Hat sich der Pegelstand zwischen den beiden Schleusenkammern angeglichen, werden die zugehörigen Schleusentore zwischen den beiden Schleusenkammern geöffnet, und das Schiff kann in die mittlere Schleusenkammer geschleppt werden. Hier wiederholt sich nach Schließen der Schleusenkammer der Vorgang aufs Neue: Die drei mit der mittleren Schleusenkammer verbundenen Wassersparbecken werden mittels Schwerkraft entleert, das Wasser aus der oberen Schleusenkammer wird in die mittlere Schleusenkammer geleitet. Wieder wird nur eine kleine Menge Frischwasser aus dem Gatunsee benötigt, um über die obere Kammer die verbleibenden 40 % der mittleren Kammer zu befüllen. Nach Öffnen der Schleusentore wird dann das Schiff in die obere Schleusenkammer gebracht. Sobald die Kammern wieder geschlossen sind, werden die entsprechenden drei Wassersparbecken wieder entleert und der Rest durch Frischwasser aus dem Gatunsee aufgefüllt. Hat das Schiff seine Ausfahrtshöhe erreicht, öffnen sich die äußeren Schleusentore, und es kann seine Reise zum Gatunsee Richtung pazifischen Ozean fortsetzen. Sobald ein Schiff in der geschlossenen mittleren Schleusenkammer ist, kann ein neues in die untere Kammer einfahren. Hierfür fließt das Wasser der unteren Schleusenkammer durch die Schwerkraft dann wieder zu circa 60 % in die zugehörigen Wassersparbecken und füllt diese somit für den neuen Schleusenvorgang. Der Rest wird ins Meer abgelassen. Hat der Wasserstand das Meeresniveau erreicht, werden die äußeren Tore geöffnet, das Schiff fährt ein und der Schleusenvorgang startet wieder von vorne. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN 02 Jeder Antriebszylinder ist mit einem Wegmesssystem ausgestattet Dies war nur zu leisten, weil man bei Rexroth auf die jeweiligen Stärken einer weltweiten Entwicklung und Fertigung zurückgreifen kann. So fand in Deutschland unter anderem das Engineering und Projektmanagement und in Holland die Entwicklung der Hydraulikzylinder statt. Die Fertigung der Hydraulikaggregate nebst zugehörigen Steuerungen erfolgte in den Rexroth-Werken in den USA und Korea. Die Hydraulikzylinder wurden in China produziert. Eine wichtige Forderung von Seiten des Auftragsgebers war dabei die Konformität der Produkte mit den US-amerikanischen ASME-Standards (American Society of Mechanical Engineers), was für Rexroth als internationalen Systemlieferanten keine Schwierigkeit darstellte. WIE EIN SCHIFF DIE SCHLEUSEN DURCHLÄUFT WELTWEITE KOMPETENZ Der südkoreanische Hersteller Hyundai Samho wurde mit der Herstellung, Lieferung und Montage der Verschlüsse der Wasserspar-becken, der Umlaufverschlüsse zur Befüllung der Schleusenkammern mit Frischwasser aus dem Gatunsee oder der angrenzenden Kammern sowie der Ausgleichsverschlüsse zwischen den Schleusenkammern beauftragt. Jeder Verschluss beinhaltet dabei einen sogenannten Rollschütz. Hyundai Samho wählte nach einem internationalen Ausschreibungsverfahren Rexroth als Systemlieferanten für die Antriebe der Rollschütze und die dazugehörige Steuerungstechnik. Neben dem technischen Expertenwissen von Bosch Rexroth war die internationale Aufstellung des Konzerns ein wichtiger Grund für diese Wahl. So arbeiten die Fachleute von Hyundai und Rexroth in Korea schon lange partnerschaftlich zusammen, um so die besten Lösungen für die Kunden generieren zu können. Auch das Expertenwissen aus bereits realisierten Panama-Kanal­ Projekten sowie die jahrzehntelange Erfahrung im Bereich Stahlwasserbau sprechen für Rexroth. So stattete Bosch Rexroth beispielsweise schon bei den bestehenden Schleusen die Stemmtore entlang der berühmtesten Wasserstraße der Welt mit modernen hydraulischen Antrieben und SPS-basierten Steuerungen aus. Darüber hinaus lieferte das Unternehmen zusätzliche Systeme für Brückentore, die es dem Fahrzeugverkehr ermöglichen, die östliche und die westliche Fahrrinne des Kanals zu überqueren. Auch die Lokomotiven am Panama-Kanal sind heute mit Rexroth-Antrieben ausgestattet. Jeder Antriebszylinder ist dabei mit einem Wegmesssystem ausgestattet, wodurch die Positionen der Rollschütze genau erfasst werden können. Des Weiteren lässt sich darüber auch die Geschwindigkeit für das Verfahren der Rollschütze ermitteln und steuern. REDUNDANZ FÜR MAXIMALE VERFÜGBARKEIT Eines der wesentlichen Kriterien bei der Konzeption der Schleusenanlagen war deren hohe Verfügbarkeit um eine optimale Ausnutzung der Kapazität des Kanals zu gewährleisten. So sind alle wichtigen Anlagen redundant ausgeführt. Jedes Rollschütz besitzt einen Antriebszylinder und ein zugehöriges Aggregat. Jedes Aggregat besteht wiederum aus zwei Motor-Pumpeneinheiten, einem Hydrauliktank, der Filteranlage und Ventiltechnik, zugehöriger Verrohrung sowie der ebenfalls redundant ausgeführten SPS­ Steuerungstechnik. Hinzu kommen noch zwei Ersatzeinheiten für die Sparbecken-, Umlauf- und Ausgleichverschlüsse, so dass der komplette Lieferumfang 158 Antriebseinheiten umfasst. Die hohe Redundanz ermöglicht eine Verfügbarkeit der Schleusen von 99,99 %. Seit Juni 2016 sind der Ausbau des Panama-Kanals sowie der Neubau von zwei Schleusen mit Sparbeckenfunktion abgeschlossen. Neben der Lieferung von Komponenten und Systemen war Rexroth verantwortlich für die Montage, Inbetriebnahme, Tests, Übergabe sowie die Schulung des zukünftigen technischen Personals. Nun dürfen Schiffe mit einer Länge von bis zu 366 m und einer Breite bis zu 49 m diese kürzeste Verbindung zwischen Ost- und Westküste Nordamerikas passieren. www.boschrexroth.com 50 O+P Fluidtechnik 9/2016

PANAMAKANAL ÖLE UND FILTERANLAGEN FÜR GLEICHBLEIBENDE HÖCHSTLEISTUNGEN Da über die Hälfte der Schiffe auf den Weltmeeren den Panama-Kanal nicht nutzen konnten, war das dritte Vergrößerungsprojekt der Schleusen entscheidend für den weiteren Erfolg des Jahrhundertbauwerks. Auch die eingesetzten Hydrauliköle und Ölfilteranlagen leisten hier ihren Beitrag. Dies ist das dritte Vergrößerungsprojekt seit 1879 der ursprüngliche Plan den Isthmus von Panama zu durchtrennen erdacht wurde. Dieser verringerte damals maßgeblich die Segelzeit um das Kap Hoorn maßgeblich. Mit der Erweiterung der Kanalschleusen um zwei Drittel wird die neue Post-Panamax-Schiffsklasse eingeführt, Ladekapazität 12 000 Standardcontainer, was die Frachtmenge effektiv verdoppelt, die derzeit auf 1100 „Panamax“ (5000 Standardcontainer) große Schiffsdurchfahrten pro Monat begrenzt ist. Nicht nur die betriebswirtschaftliche Beständigkeit der Schleusen war von höchster Wichtigkeit beim Ermöglichen einer Durchfahrt von mehreren und größeren Schiffen. Beim Gestalten und Konstruieren dieses Erweiterungsprojektes lagen die Prioritäten auch auf der Ressourcenschonung für die lokale Bevölkerung und dem Umweltschutz. Dies umfasst, wie auf den vorherigen Seiten dargestellt, den Aufbau des Schleusensystems – aber auch weitere Faktoren spielten eine Rolle: In Anbetracht der gleichbleibenden Höchstleistungen wurde ein Langzeit-Hydrauliköl gewählt, das einen zuverlässigen Einsatz für die tägliche Durchfahrt von 40 Schiffen garantiert. Nach der verbindlichen Vorgabe des Betreibers ein umweltschonendes Öl zu wählen, wurde entschieden, dass seit 30 Jahre bewährte Panolin HLP SYNTH 32 einzusetzen. Maßgeblich werden damit die Absperrventile gesteuert und damit der Wasserfluss innerhalb der Schleusenkammer sowie zwischen den einzelnen Schleusen und dem Rückhaltebecken geregelt. Zudem führt der Einsatz dieses umweltschonenden Schmierstoffes zusätzlich zur CO2-Reduktion, da durch weniger Reibung und insbesondere den Langzeiteinsatz die Ökobilanz positiv beeinflusst wird. Damit durch die Ölkontamination keine Funktionsstörungen vorkommen und/oder das Öl vorzeitig gewechselt werden muss, werden bedarfsweise Kleenoil Ölfilteranlagen eingesetzt. Gesamtheitlich werden mit diesem Paket die Umwelt und die Ressourcen geschont. www.kleenoilpanolin.com E I N L A D U N G Mittwoch, 28. Sept. 2016 8:00 bis 16:00 Uhr Friedrich-Ebert-Halle Erzbergerstr. 89 67063 Ludwigshafen Messtechnik Steuerungstechnik Regeltechnik Prozessleitsysteme Automatisierung Führende Fachfirmen der Branche präsentieren ihre Geräte und Systeme und zeigen neue Trends im Bereich der Automatisierung auf. Die Messe wendet sich an Fachleute und Entscheidungsträger die in ihren Unternehmen für die Automatisierung verantwortlich sind. Der Eintritt zur Messe und die Teilnahme an den Fachvorträgen ist für die Besucher kostenlos. MEORGA GmbH Sportplatzstraße 27 66809 Nalbach Tel. 06838 / 8960035 Fax 06838 / 983292 www.meorga.de info@meorga.de Meorga.indd 1 06.07.2016 11:06:49 O+P Fluidtechnik 9/2016 51

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